Інформація для вчителів
Застосування
Астрономічні зорові труби дають змогу розглядати далекі об'єкти, які через цей оптичний прилад видаються ближчими і збільшеними. Збільшення створюється за допомогою кількох лінз.
Схема досліду
Інша інформація для вчителя (1/3)
Принцип
Астрономічна зорова труба (зорова труба Кеплера) складається з двох компонентів: збиральної лінзи як об'єктива, яка створює дійсне проміжне зображення, і ще однієї збиральної лінзи як окуляра, яка, наче лупа, збільшує це проміжне зображення.
Навчальна мета
Учні мають ознайомитися з будовою і принципом дії зорової труби та поспостерігати її оптичний ефект.
Інша інформація для вчителя (2/3)
Завдання
- Учні мають скласти модель астрономічної зорової труби і дослідити, як взаємодіють її частини.
Інша інформація для вчителя (3/3)
Коли учні в другій частині досліду наводять модель зорової труби на порівняно далекий предмет, радимо тримати оптичну лаву однією рукою, а другою наводити на різкість.
Щоб уникнути пошкодження лінз, учителеві слід закликати учнів заздалегідь якомога міцніше з'єднати між собою частини оптичної лави і обережно поводитися з лінзами.
Від застосування діафрагми для обмеження поля зору відмовилися, щоб зробити і саму модель, і дослід з нею якомога простішими.
Примітка: Астрономічну зорову трубу, як засвідчено, уперше описав Кеплер. Тому її називають також зоровою трубою Кеплера.
Правила безпеки
- Для цього досліду діють загальні правила безпечного експериментування на уроках природничих наук.
Інформація для учнів
Мотивація
Зорова труба обсерваторії
Астрономічна зорова труба дає змогу розглядати далекі об'єкти, які через цей оптичний прилад видаються ближчими і збільшеними. Збільшення створюється за допомогою кількох лінз.
Як побудована астрономічна зорова труба і як вона працює?
Завдання
- Склади модель астрономічної зорової труби і дослідь, як взаємодіють її частини.
Схема досліду
Обладнання
| Позиція | Обладнання | Артикул | Кількість |
|---|---|---|---|
| 1 | Оптична лава для учнівських дослідів, l = 600 мм | 08376-00 | 1 |
| 2 | Лінза на ковзній опорі, f = +50 мм | 09820-01 | 1 |
| 3 | Лінза на ковзній опорі, f = +100 мм | 09820-02 | 1 |
| 4 | Ковзна опора для оптичної лави | 09822-00 | 1 |
| 5 | Столик зі стрижнем | 09824-00 | 1 |
| 6 | Екран, білий, 150x150 мм | 09826-00 | 1 |
| 7 | Церезинові свічки, d = 13 мм, 20 шт. | 09901-02 | 1 |
Складання
- Поклади оптичну лаву на стіл.
- Закріпи столик зі стрижнем в одній із ковзних опор і постав її на кінець оптичної лави, постав на столик свічку і запали її.
- Постав на оптичну лаву екран на позначці 43 см і лінзу з приблизно на 10 см.
Виконання (1/3)
Пересування лінзи
Посувай лінзу, яка є об'єктивом зорової труби, праворуч доти, доки на екрані не з'явиться різке зображення полум'я свічки.
За потреби трохи підлаштуй, якщо полум'я свічки не стоїть на оптичній осі.
Запиши властивості зображення, яке називають проміжним зображенням.
Виконання (2/3)
Пересування окуляра
Прибери екран і постав на оптичну лаву лінзу з приблизно на 45 см.
Посувай її, доки зображення проміжного зображення не стане різко видно оком. Ця лінза є окуляром зорової труби.
Опиши властивості зображення, яке видно крізь окуляр. Як же діє окуляр?
Виконання (3/3)
Тепер загаси свічку і зніми її з оптичної лави. Наведи модель зорової труби на предмет за кілька метрів, достатньо світлий (віконна рама, гардина тощо), і посувай лінзи одну відносно одної, доки зображення не стане різким. Через вади лінз, які призводять до спотворення зображення, тобі варто зосереджуватися на тих ділянках зображення, що лежать поблизу оптичної осі.
Виміряй і запиши відстань , яку мають лінзи (об'єктив і окуляр), коли зображення далекого предмета наведено на різкість.
Запиши в протоколі також фокусні відстані об'єктива й окуляра.
Протокол
Таблиця 1
Запиши свої результати вимірювань у таблицю.
| Величини |
| Відстань між об'єктивом і окуляром [см] |
| Фокусна відстань об'єктива [мм] |
| Фокусна відстань окуляра [мм] |
Виміряні значення
Завдання 1
Питання
Питання
Завдання 2
Питання
Який зв'язок існує між відстанню між лінзами і фокусними відстанями ?
Відстань між двома лінзами приблизно дорівнює ...
Завдання 3
У практичному виконанні астрономічної зорової труби об'єктив і окуляр змонтовані на кінцях тубуса змінної довжини. Тубус дбає про те, щоб жодне світло збоку не заважало спостерігати проміжне зображення і не унеможливлювало його.
Наведений нижче текст описує тепер будову і принцип дії астрономічної зорової труби. Впиши слова, яких бракує. Астрономічна зорова труба складається зі збиральної лінзи з великою фокусною відстанню - ____ - і ____ з малою фокусною відстанню - окуляра, які змонтовані на ____ тубуса змінної довжини. Об'єктив створює від далекого предмета обернене, зменшене, ____ зображення, яке називають ____. Окуляр, який діє як ____, створює від проміжного зображення збільшене, ____ зображення.
Завдання 4
Можливо, ти бачив, наприклад, у фільмах про мореплавців, що раніше були лише зорові труби, якими можна було користуватися одним оком. Мореплавцям доводилося змінювати довжину тубуса, щоб чітко розгледіти далекий предмет, наприклад корабель.
Питання
Завдання 5
Питання
Астрономічна зорова труба